精馏教案.docx

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1、奇源福女技木孽陵授课教案授课日期课时课型（请打J）理论课0实验课习题课口上机课其他口授课章、节或主题任务1:酒精回收提纯初步方案的制定教学目的要求：能力目标1.能根据工艺要求选用分离方法；2.会根据物料性质与分离要求选用蒸储方法、设备类型与确定基本流程。知识目标1.了解传质分离技术的各种方法及适用情况；2.了解蒸憎方法及适用情况；3.了解蒸储分离设备、精储实训装置与流程。素质目标1.培养团队合作精神、认真钻研、勤于思考的学习态度；2.建立化工生产的安全、环保意识；3.培养学生的文字组织与语言表达能力。教学重点及难点：1 .能根据工艺要求选用分离方法；2 .会根据物料性质与分离要求选用蒸储方法、

2、设备类型与确定基本流程。教学设计（可附页）说明一、项目梗概某公司乙醇回收车间，要从20%的乙醇-水溶液中回收乙醇，原料最大处理量为20Lh,要求回收乙醇的浓度达90%（质量%）以上。任务L酒精回收提纯初步方案的制定；任务2：酒精蒸储回收工艺条件的确定；任务3：酒精回收的仿真操作；创设情景，导入任务。作业与思考题：P51简答题1、3计算题1、2课后回忆：任课教师教研室主任签字教学设计任务4：酒精回收操作规程的编制；任务5：酒精回收的操作；任务6：酒精回收操作中异常现象的判别及处理。二、任务1实施步骤序号步骤名称教学内容教师活动学生活动时间分配（分）工具与材料课内/课外1告知告知任务一学习目标告知

3、听、记录15多媒体课内2布置任务确定分离方法告知听、记录5多媒体课内3分组完成确定分离方法指导、检查自习、讨论、记录、提问45多媒体课内4集中汇报与小组互评确定分离方法聆听、记录、提问代表发言、思考、回答问题10多媒体课内5教师点评与方案修改确定分离方法点评、提问听、思考、回答问题15多媒体课内7分组完成确定蒸储方法与设备类型指导、检查自习、讨论、记录、提问、看录象等60多媒体课内8集中汇报与小组互评确定蒸方法与设备类型聆听、记录、提问代表发言、思考、回答问题10多媒体课内9教师点评与方案修改确定蒸储方法与设备类型点评、提问听、思考、回答问题15多媒体课内10布置任务通过二组分溶液精偏分离的影

4、响因素分析以确定精储操作工艺条件告知听、记录5多媒体课内三、教师点评知识教学设计说明一、蒸馈综述蒸储是分离液体均相混合物最早实现工业化的典型单元操作。它是通过加热造成汽液两相体系，利用混合物中各组分挥发性不同而达到分离的目的。混合物中挥发能力高的组分称为易挥发组分或轻组分，把挥发能力低的组分称为难挥发组分或重组分。二、蒸储操作的分类表1蒸馆操作的分类分类特点及应用按蒸馀方式分类平衡蒸储平衡蒸储和简单蒸储，只能达到有限程度的提浓而不可能满足高纯度的分离要求。常用于混合物中各组分的挥发度相差较大，对分离要求又不高的场合。简单蒸储精储精储是借助回流技术来实现高纯度和高回收率的分离操作。特殊精馀特殊精

5、储适用于普通精饵难以分离或无法分离的物系。按操作压力分类加压精储常压精偏真空精储常压下为气态（如空气）或常压下沸点为室温的混合物，常采用加压蒸储；对于常压下沸点较高（一般高于15（C）或高温卜.易发生分解，聚合等变质现象的热敏性物料宜采用真空蒸憎，以降低操作温度。按被分离混合物中组分的数目分类两组分精储多组分精储工业生产中，绝大多数为多组分精偏，多组分精储过程更复杂按操作流程分类间歇精播连续精储间歇操作是不稔定操作，主要应用于小规模、多品种或某些有特殊要求的场合，工业中以连续精馀为主。三、板式塔板式塔：塔内沿塔高装有若干层塔板，相邻两板有一定的间隔距离。塔内气、液两相在塔板上互相接触，进行传热

6、和传质，属于逐级接触式塔设备。（一）板式塔的结构板式塔结构如图I所示。它是由圆柱形壳体、塔板、气体和液体进、出口等部件组成的。操作时，塔内液体依靠重力作用，自上而下流经各层塔板，并在每层塔板上保持一定的液层，最后由塔底排出。气体则在压力差的推动下，自下而上穿过各层塔板上的液层，在液层中气液两相密切而充分的接触，进行传质传热，分类结构特点应用铝流塔板塔板间设有降液管。液体横向流过塔板，气体经过塔板上的孔道上升，在塔板上气、液两相呈错流接触，如图2(a)所示。适当安排降液管位置和溢流堰高度，可以控制板上液层厚度，从而获得较高的传质效率。但是降液管约占塔板面积的20%,影响了塔的生产能力，而且，液体

7、横过塔板时要克服各种阻力，引起液面落差，液面落差大时，能引起板上气体分布不均匀，降低分离效率。应用广泛。逆流塔板塔板间无降液管，气、液同时由板上孔道逆向穿流而过，如图2(b)所示结构简单、板面利用充分，无液面落差，气体分布均匀，但需要较高的气速才能维持板上液层，操作弹性小，效率低，应用不及错流塔板广泛。教学设计最后由塔顶排出。在塔中，使两相呈逆流流动，以提供最大的传质推动力。塔板是板式塔的核心构件，其功能是提供气、液两相保持充分接触的场所，使之能在良好的条件下进行传质和传热过程。图2塔板分类 塔板有错、逆流两种，见表2。表2塔板的分类图I板式塔结构I-塔体；2-塔板；3-溢流堰；4-受液盘;5

8、-降液管本章只介绍错流塔板。按照塔板上气液接触元件不同，可分为多种型式，见表3-2。表3塔板的类型教学设计说明分类结构特点泡罩塔板每层塔板上开有圆形孔，孔上焊有若干短管作为升气管。升气管高出液面，故板上液体不会从中漏下。升气管上盖有泡罩，泡年分圆形和条形两种，多数选用圆形泡罩，其尺寸一般为80mm,100mm,150mm三种直径，其下部周边开有许多齿缝。优点：低气速下操作不会发生严重漏液现象，有较好的操作弹性；塔板不易堵塞，对于各种物料的适应性强。缺点，塔板结构复杂，金属耗量大，造价高：板上液层厚，气体流径曲折，塔板压降大，生产能力及板效率低。近年来已很少应用。筛板在塔板上开有许多均匀分布的筛

9、孔，筛孔在塔板上作正三角形排列，孔径一般为38mm,孔心距与孔径之比常在2.54.0范围内。板上设置溢流堰，以使板上维持一定深度的液层优点：结构简单，金属耗量小，造价低廉：气体压降小，板上液面落差也较小，其生产能力及板效率较高。缺点：操作弹性范围较窄，小孔筛板容易堵塞，不宜处理易结焦、粘度大的物料。近年来对大孔（直径IOmm以上）筛板的研究和应用有所进展。浮阀塔板阀片可随气速变化而升降。阀片上装有限位的三条腿，插入阀孔后将阀腿底脚旋转90。，限制操作忖阀片在板上升起的最大高度，使阀片不被气体吹走。阀片周边冲出几个略向下弯的定距片。浮阀的类型很多，常用的有Fl型、V-4型及T型等。优点：结构简单

10、，制造方便，造价低。塔板的开孔面积大，生产能力大。操作弹性大。塔板效率高。缺点：不易处理易结焦、粘度大的物料：操作中有时会发生阀片脱落或卡死等现象，使塔板效率和操作弹性下降。应用广泛。喷射型结板舌形塔板在塔板上开出许多舌型孔，向塔板液流出口处张开，张角20。左右。舌片与板面成一定的角度，按一定规律排布，塔板出口不设溢流堰，降液管面积也比一般塔板大些。优点：开孔率较大，故可采用较大空速，生产能力大；传质效率高；塔板压降小。缺点：操作弹性小；板上液流易将气泡带到F层塔板，使板效率卜降。浮舌塔板将固定舌片用可上下浮动的舌片替代。生产能力大，操作弹性大，压降小。斜孔塔板在塔板上冲有一定形状的斜孔，斜孔

11、开口方向与液流方向垂直，相邻两排斜孔的开口方向相反，如图。生产能力比浮阀塔大30%左右，结构简单，加工制造方便，是一种性能优良的塔板。教学设计说明网孔塔板在塔板上冲压出许多网状定向切口，网孔的开口方向与塔板水平夹角约为30%有效张口高度为25mm,如图3-9所示。具有处理能力大、压力降低、塔板效率高等优点，特别适用于大型化生产。工业上常用的几种塔板的性能比较见表4o表4常见塔板的性能比较塔板类型相对生产能力相对塔板效率操作弹性压力降结构成本泡罩塔板筛板浮阀塔板舌形塔板斜孔塔板1.01.21.41.2 1.31.3 1.51.5 1.81.01.11.11.21.11.1中低大小中高低1I1低低

12、复杂简单一般简单简单1.00.40.50.70.80.50.60.50.6汴潺旗如拉求孽陵授课教案授课日期课时课型（请打J）理论课口实验课口习题课口上机课其他口授课章、节或主题任务2：酒精蒸馈回收工艺条件的确定（1）教学目的要求：能力目标1.能通过计算选择具体的精储方法；2.会正确使用常用工程计算图表。知识目标1.理解蒸储与精储的原理；2.理解二组分理想溶液的汽-液相平衡关系与表示法；3.掌握全塔物料衡算素质目标1.培养团队合作精神、认真钻研、勤于思考的学习态度；2.建立化工生产的安全、环保意识；3.培养学生的文字组织与语言表达能力。教学重点及难点：1 .理解蒸储与精馈的原理；2 .汽-液相平

13、衡关系与表示法。教学设计（可附页）说明一、项目梗概某公司乙醇回收车间，要从20%的乙醇-水溶液中回收乙醇，原料最大处理量为20Lh,要求回收乙醇的浓度达90%（质量%）以上。任务1：酒精回收提纯初步方案的制定；任务2：酒精蒸馈回收工艺条件的确定；任务3：酒精回收的仿真操作；创设情景，导入任务。作业与思考题：P512,二2、3、4、5课后回忆：任课教师教研室主任签字汴潺旗如技木孽陵授课教案附页教学设计任务4：酒精回收操作规程的编制；任务5：酒精回收的操作；任务6：酒精回收操作中异常现象的判别及处理。二、任务2实施步骤序号步骤名称教学内容教师活动学生活动时间分配（分）工具与材料课内/课外1告知回顾

14、与告知项目任务告知听、记录5多媒体课内4集中汇报与小组互评汽液相平衡,气液相平衡关系,精循原理，物料衡算聆听、记录、提问代表发言、思考、回答问题55多媒体课内5教师点评汽液相平衡,气液相平衡关系，精储原理，物料衡算点评、提问听、思考、回答问题70多媒体课内6修改方案与分组完成精储原理指导、检查自习、讨论、记录、提问40实训室课内10布置任务精储过程的物料衡算级操作线方程告知听、记录10/180多媒体课内/课外三、教师点评知识教学设计说明一、双组分理想溶液的气液相平衡根据溶液中同分子间与异分子间作用力的差异，溶液可分为理想溶液和非理想溶液。理想溶液实际上并不存在，但是在低压下当组成溶液的物质分子结构及化学性质相近时，如苯一甲苯，甲醇一乙醇，正己烷一正庚烷以及石油化工中所处理的大部分炫类混合物等可视为理想溶液。溶液的气液相平衡是精馆操作分析和